一种基于多源数据分析控制的制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷系统安全领域，尤其涉及一种基于多源数据分析控制的制冷系统。

背景技术：

1、制冷系统是一种用于降低空间或物体温度的设备，广泛应用于工业和日常生活中，针对大区域内的制冷系统，由于其管路铺设面积广泛，发生泄漏的可能性增加，因此，针对制冷系统的泄漏检测越来越受到重视，相关附带自检功能的制冷系统应运而生。

2、例如，中国专利公开号：cn114688774a，公开了一种监测制冷剂泄露风险的方法。应用于制冷系统，制冷系统配置有多个振动传感器，多个振动传感器安装于制冷系统的不同管路上，获得多个振动传感器采集的所在管路的管路振幅；在一个或多个振动传感器采集的管路振幅不低于预设值时，确定制冷系统的管路中的制冷剂存在泄漏风险。通过在制冷系统中配置有多个振动传感器，且通过多个传感器采集系统各个管路的振动参数，并与预设值进行比较。

3、但是，现有技术中还存在以下问题，

4、现有技术中未考虑针对大型或大区域制冷系统循环管路发生泄漏时的检测，现有技术中对于泄漏检测常采用采集管路振动值或压力值的形式，但是大区域制冷系统由于管路弯曲铺设以及相关设备的运行自身携带背景噪声，对于大区域制冷系统循环管路细微破损以及细小泄漏的检测准确度不佳。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于多源数据分析控制的制冷系统，用以克服现有技术中大区域制冷系统由于管路弯曲铺设以及相关设备的运行自身携带背景噪声，对于大区域制冷系统循环管路细微破损以及细小泄漏的检测准确度不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于多源数据分析控制的制冷系统，其包括：

3、制冷组，其包括若干制冷机构，各所述制冷机构均包括接入循环管路的压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器；

4、检测模组，其包括以预定间隔设置于循环管路外壁上的若干用以获取声发射信号的声发射检测单元以及以预定间隔设置于循环管路内壁上的若干用以获取压力值的压力检测单元；

5、上位控制模块，其与所述检测模组连接，包括隐性识别单元以及预警分析单元，

6、所述隐性识别单元用以基于周期内不同循环管路段中若干位置的压力离散值结合不同位置声发射信号的基本特征的差异确定针对循环管路段的稳态传播表征系数，以划分所述循环管路段的稳态传播类别，所述基本特征包括声发射信号未进行预处理前的上升时间以及脉冲宽度；

7、所述预警分析单元用以基于循环管路段的稳态传播类别选定针对循环管路段内各位置所采集数据的分析方式，所述分析方式包括，

8、基于声发射信号的基本特征的离散波动值确定所述周期内的特征时域段，将特征时域段内的声发射信号进行预处理后基于频域特征判定循环管路段是否存在异常，以及，提取非特征时域段内的压力值判定循环管路段是否存在异常；

9、或，以预定采样周期采集声发射信号片段进行预处理后基于频域特征判定循环管路是否存在异常；

10、预警模块，其与所述上位控制模块连接，用以依据所述预警分析单元的分析结果发出预警信号。

11、进一步地，所述隐性识别单元根据公式（1）计算稳态传播表征系数，

12、，

13、公式（1）中，g表示稳态传播表征系数，fe表示压力离散值，sti表示周期内第i位置对应声发射信号的平均上升时间，dti表示周期内第i位置对应声发射信号的脉冲宽度，st0表示周期内各位置声发射信号的上升时间均值，dt0表示周期内各位置声发射信号的脉冲宽度均值，fi表示周期内第i位置的压力值，f0表示周期内各位置的压力均值，n1表示循环管路段压力检测单元的数量，n2表示循环管路段声发射检测单元的数量，α表示压力权重系数，β表示声发射权重系数。

14、进一步地，所述隐性识别单元划分循环管路段的稳态传播类别，包括，

15、所述隐性识别单元将所述稳态传播表征系数与预设的稳态传播标准阈值进行对比，

16、若所述稳态传播表征系数大于或等于预设的稳态传播标准阈值，则所述隐性识别单元判定循环管路段为弱稳态传播类别；

17、若所述稳态传播表征系数小于预设的稳态传播标准阈值，则所述隐性识别单元判定循环管路段为强稳态传播类别。

18、进一步地，所述预警分析单元选定针对循环管路段内各位置所采集数据的分析方式包括，

19、若所述循环管路段为弱稳态传播类别，则所述预警分析单元选定需基于声发射信号的基本特征的离散波动值确定所述周期内的特征时域段，将特征时域段内的声发射信号进行预处理后基于频域特征判定循环管路段是否存在异常，以及，提取非特征时域段内的压力值判定循环管路段是否存在异常；

20、若所述循环管路段为强稳态传播类别，则所述预警分析单元选定需以预定采样周期采集声发射信号片段进行预处理后基于频域特征判定循环管路是否存在异常。

21、进一步地，所述预警分析单元基于所述声发射信号构建周期内的时域波形图像将周期划分为若干时域段，根据公式（2）计算各时域段的离散波动值，

22、，

23、公式（2）中，e表示离散波动值，nt表示所述时域波形图像在时域段内的波峰数量，se（i）表示第i波峰对应的上升时间，se（i-1）表示第i-1波峰对应的上升时间，de（i）表示第i波峰对应的脉冲宽度，de（i-1）表示第i-1波峰对应的脉冲宽度。

24、进一步地，所述预警分析单元基于声发射信号的基本特征的离散波动值确定所述周期内的特征时域段包括，

25、所述预警分析单元将时域段对应的离散波动值与预设的离散波动阈值进行对比，

26、若所述时域段对应的所述离散波动值小于预设的所述离散波动阈值，则所述预警分析单元判定所述时域段为特征时域段。

27、进一步地，所述隐性识别单元基于频域特征判定循环管路段是否存在异常包括，

28、所述隐性识别单元对声发射信号进行预处理，所述预处理包括获取声发射信号不同频域的频域特征，所述频域特征包括频域幅值子特征以及频域频率子特征；

29、所述隐性识别单元将不同频域的频域子特征与对应频域内的风险频域子特征标准范围进行对比，若任意频域子特征不属于对应的风险频域子特征标准范围，则所述隐性识别单元判定循环管路段存在异常。

30、进一步地，所述隐性识别单元提取非特征时域段内的压力值判定循环管路段是否存在异常包括，

31、所述隐性识别单元判定压力值是否处于预设的标准压力区间，若所述压力值不属于所述标准压力区间，则所述隐性识别单元判定循环管路段存在异常。

32、进一步地，所述预警模块依据所述预警分析单元的分析结果发出预警信号包括，

33、若所述隐性识别单元判定循环管路段存在异常，则所述预警分析单元发出预警提示。

34、进一步地，还包括显示模块，其与所述检测模组连接，用以基于所述检测模组所获取的数据显示对应内容。

35、与现有技术相比，本发明包括制冷组、检测模组、上位控制模块以及预警模块，通过检测模组获取循环管路不同位置的压力值以及声发射信号，通过上位控制模块确定针对循环管路段的稳态传播表征系数，划分循环管路段的稳态传播类别后续适应性的选定针对不同循环管路段内各位置所采集数据的分析方式，尤其是针对于弱稳态循环管路段，考虑基于声发射信号的基本特征的离散波动值确定特征时域段，针对特征时域段内声发射信号的频域特征进行分析判定循环管路段是否异常以及，提取非特征时域段内的压力值判定循环管路段是否存在异常，通过上述过程减少针对大区域制冷系统进行泄漏检测时所带来海量数据的处理量，保证对管路细微破损以及细小泄漏的检测准确性。

36、尤其，本发明计算稳态传播表征系数，在实际情况中，大面积制冷系统中不同循环管路段的结构形态可能存在不同，不同的结构形态会影响介质在循环管路中的传播，例如，在弯曲段较多的循环管路中由于介质在传播方向上的改变会导致气体动力学上的压力和速度分布不均匀，且由于介质对管道的应力，该弯曲段的背景噪声会比较明显，因此，本发明考虑通过循环管路不同位置的压力离散值以及声发射信号的基本特征结合计算稳态传播表征系数，声发射信号在进行分析时通常需进行预处理，但其原始数据中的基本特征仍然对声发射信号的稳定性具有一定数据表征性，因此，通过稳态传播表征系数表征在不同循环管路段形态特征影响下，介质在管路内传播的稳定性，为后续划分循环管路段的稳态传播类别提供数据支持，进而后续适应性的选定针对循环管路段所采集数据的分析方式，减少针对大区域制冷系统进行泄漏检测时所带来海量数据的处理量，提高对管路细微破损以及细小泄漏的检测准确性。

37、尤其，本发明考虑对不同稳态传播类别的循环管路段所采集的数据采用不同的分析方式，在实际情况中，弱稳态传播类型的循环管路段由于介质在管路内传播的稳定性，会带来较多的背景噪声，尤其是对于声发射信号的影响，影响识别泄漏特征，因此，在该情况下考虑优先基于声发射信号的基本特征的离散波动值选定数据表征性较强的特征时域段，特征时域段内的声发射信号相对稳态，且提取声发射信号的基本特征无需进行频域转换或小波分析，以便捷方式识别特征时域段，特征时域段内的声发射信号的数据表征性较强，后续进行预处理后便于进行特征比对，而非特征时域段内声发射信号稳态较差，后续进行预处理后进行特征对比的数据表征性差，考虑以压力维度判定循环管路是否存在异常，因此，在面对海量检测数据时，针对性分析，减少运算量，保证对管路细微破损以及细小泄漏的检测准确性。

38、尤其，本发明考虑对强稳态传播类型循环管路段所采集的声发射信号片段进行抽取，强稳态传播类型的循环管路段介质传播相对稳定，所引入背景噪声较少，声发射信号相对稳定，整体数据表征性较强，因此，考虑对于上述循环管路段所采集的数据进行周期性分析，保证对管路细微破损以及细小泄漏的检测准确性。